讲义13——镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
高中化学 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
将实验结果应用于实际生产中，为 镀锌工艺的优化提供参考依据。
05
实验误差来源及减小误差 的方法
实验误差来源
样品制备误差
样品表面可能不均匀、有杂质或处理不 当，导致测量结果不准确。
仪器误差
使用的测量仪器可能存在精度问题、校 准问题或操作不当，引入误差。
操作误差
实验人员的操作熟练度、经验等因素可 能影响实验结果的准确性。
环境因素
温度、湿度等环境条件的变化可能对实 验结果产生影响。
减小误差的方法
样品制备改进
确保样品表面均匀、清洁，避免杂 质的干扰，采用合适的处理方法。
仪器校准与选择
使用高精度、稳定性好的测量仪器 ，并定期进行校准，确保仪器的准
确性。
提高操作技能
实验人员应经过充分培训，熟悉实 验操作流程和注意事项，提高操作 的准确性和一致性。
结果计算
镀锌层质量计算
根据镀锌前后的质量差和镀锌铁 皮的面积，计算单位面积上的镀 锌层质量。
镀锌层厚度计算
利用已知的锌的密度和计算得到 的单位面积镀锌层质量，通过公 式计算得到镀锌层的厚度。
结果分析与讨论
结果比较
将计算得到的镀锌层厚度与标准 值或理论值进行比较，分析误差
来源。
结果讨论
根据比较结果，讨论实验过程中可 能存在的影响因素，如操作误差、 仪器精度等，并提出改进意见。
蚀性的影响。
实验原理
利用化学方法将镀锌层溶解，通过测量 溶解前后铁皮的质量差来计算锌镀层的
厚度。
在去除锌镀层后，需对铁皮进行清洗、 干燥等处理，以避免残留物对测量结果
的影响。
采用酸溶法或电化学方法去除锌镀层， 其中酸溶法常用稀盐酸或稀硫酸作为溶 解剂。
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
注意事项
1、电子天平要小心使用：因电子天平属精密仪器， 要求学生小心使用防止损坏。
2、电子天平要准确读数：由于电子天平精密度高， 稍有影响都有可能使它的读数发生变化。所以 要在不受外界影响的情况下，天平显示读数稳 定下来后再读数（精确到0.001g）。
3、要及时记录数据：数据对定量分析实验是至关 重要的。如果前面有任何一处数据忘记记录， 都会使后续实验丧失意义。
思考与建议
在本实验中，用到了精度达0.001g的电子天 平。由于在以前的化学实验中并不需要该仪器， 可能很多学校目前没有该仪器。这样该实验便无 法按照刚才所述原理开展。我们尝试了另外一种 测量其厚度的方法：用螺旋测微器直接测量铁片 反应前后的厚度，则厚度差的1/2即为镀锌铁皮 的锌镀层厚度 (h)。两实验比较后结果非常接近， 具体比较见下表。
数 锌镀层厚度 依据 h =△m/(2ρS)(锌的密度ρ=7.14g/cm3)
据 (mm) h =(9.755－ 9.505)/(2×7.14×
处
10-3×2500)=0.007mm
理
锌镀层厚度 根据厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀层
(mm)
厚度(h)
h =(0.475－0.461)/2=0.007mm
知识影响格局，格局决定命运！
知识影响格局，格局决定命运！ 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
实验原理
本实验利用镀锌铁皮锌镀层溶解前后的质量 差（△m）以及锌的密度（ρ）和镀锌铁皮单侧的 面积（S）来测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。即：
h =△m/(2ρS)
仪器和药品 根据：h=△m/(2ρS)
①用__电__子__天__平___(_0_._0_0_1_g_)__测量反应前后的质量 ② 用___6_m_o_l_._L_-1_H_C_l____来溶解铁皮表面的锌镀层 ③用_____直__尺__(_1_m_m_)___来测量铁皮的面积
高二化学镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
实验原理
h =△m/(2ρS)
△ m：
电子天平(0.001g) ①用____________________ 测量反应前后的质量 引导学生设计方案
6 mol/LHCl ② 用_______________来溶解铁皮表面的锌镀层
实验现象 镀锌铁片在HCl中产生H2的速率 由快迅速转慢
说明： 1. 该现象非常明显，学生很容易做出判断 2. 不宜用硫酸替代盐酸做该实验 3. 耗时短，大约2分钟即可完成
用螺旋测微器测铁片的厚度
数据与结论 数 据 记 录 数 据 处 理 镀锌铁皮 反应前 反应后 锌镀层厚 度(mm) 锌镀层厚 度(mm) 质量(g) 5.464 5.322 面积(mm2) 2530 厚度*(mm) 0.284 o.203
依据 h =△m/(2ρS)(锌的密度 ρ=7.14g/cm3) h =(6.464－ 5.322)/(2· 7.14· 10-3· 2530)=0.0393mm 依据厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀 层厚度(h) h =(0.284－0.203)/2=0.0405mm
操作要点
1. 镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。 2. 锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，准确 判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早 则会使锌未完全溶解；若过迟会使铁部分溶解，都会 增加实验误差。 3. 数据的准确记录与处理及误差分析。
记录与结论
数据记录
铁片A，长 5.00 cm宽5.06cm 铁片A，长 4.92cm宽4.90cm 铁片A，长 4.98cm宽5.00cm 镀锌铁片A，m1（Ａ）=5.464克 镀锌铁片B，m1（Ｂ）=5.255克 镀锌 铁片
提高学生的实验兴趣，培养学生勤与创新、敢与实践的科学 品质。
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定PPT教学课件
3、镀锌铁皮反应前后质量的精确测量与读数，反 应后从酸液中取出的铁皮应先用蒸馏水冲洗， 再用滤纸吸干，然后加热烘干，冷却后称量。
注意事项
款的存储需要。
保值储蓄
前提条件：通货膨胀时 对象： 三年以上的定期存款 目的： 吸引大量存款，支援国家建设 个人收益： 利息 + 保值贴补额 保值贴补额： 物价上涨幅度－利息 特点： 间歇性
想一想：物价变动对银行实 行保值储蓄会产生什么影响？
当前银行各种存款形式的利率
你知道吗？
整存整取
存期 利率 三个月 1.98% 半年 2.43% 一年 2.79% 二年 3.33% 三年 3.96% 五年 4.41%
这说明了？
4、公民个人存款储蓄的重大作用
作用1：为国家积累资金，支援现 代化建设
储蓄积累社会资金，支持生产； 生产发展又促进了公民生活的改善， 又增加了储蓄存款的储源。所以，这 种良性循环既有利于公民个人，又有 利于国家积累资金，支援现代化建设。 （利国利民）
中国人民银行关于银行存 款利率的调整对居民的储 蓄行为及流通中货币量带 来什么影响？
数 镀锌铁皮
据 记
反应前
录 反应后
质量(g) 9.755 9.505
面积(mm2) 2500
厚度(mm) 0.475 0.461
数 锌镀层厚度 依据 h =△m/(2ρS)(锌的密度ρ=7.14g/cm3)
据 (mm) h =(9.755－ 9.505)/(2×7.14×
处
10-3×2500)=0.007mm
镀锌铁皮镀锌层厚度的测定PPT培训课件
方法
采用电涡流法进行镀锌层厚度的测定，利用探头在屋顶表面产生电 涡流，根据电涡流的分布和强度计算出镀锌层的厚度。
结果
经过测定，该建筑物的镀锌屋顶的镀锌层厚度符合标准要求，有效地 提高了屋顶的耐腐蚀性能和使用寿命。
案例二：某汽车零部件的镀锌层厚度测定
镀锌铁皮的应用
01
02
03
建筑领域
镀锌铁皮可用于制造屋顶、 墙面板等，其优良的防腐 蚀性能可延长建筑的使用 寿命。
家电领域
镀锌铁皮可用于制造冰箱、 洗衣机等家电产品的外壳， 提高产品的防腐蚀和美观 度。
汽车领域
镀锌铁皮可用于制造汽车 车身、车架等部位，提高 汽车防腐蚀性能和安全性。
02
镀锌铁皮镀锌层厚度测 定的基础知识
03
测定镀锌层厚度的方法
机械测量法
01
测量原理
通过测量镀锌铁皮与测量工具 之间的机械接触来估算镀锌层
厚度。
02
测量工具
卡尺、千分尺等。
03
04
优点
简单易行，成本低。
缺点
精度较低，容易受到人为因素 和表面粗糙度的影响。
磁性测量法
测量原理
利用磁性物质与镀锌层的相互 作用，通过测量磁力线在镀锌 层表面的分布来推算镀锌层厚
度。
测量工具
磁性测厚仪。
优点
操作简便，对表面粗糙度要求 较低。
缺点
精度相对较低，容易受到磁性 物质选择和操作手法的影响。
电涡流测量法
测量原理
利用电涡流原理，通过测量电涡流在镀锌层 中的衰减程度来推算镀锌层厚度。
优点
精度高，对表面粗糙度要求较低。
镀锌铁皮锌镀层厚度的测定演示文稿
（3）由Zn～H2得：
b 22.4
L×65
L/mol
g/mol为Zn的质量，
w(Zn)=
×100%=b L÷22.4 L/mol×65 g/mol
÷a g×100%。（4）由w(Zn)=
×100%=
×100%知，使锌与足量稀硫酸充分
反应，滤出剩余固体，洗涤、干燥，称量反应前、后固
=990 mg·L-1。 2 0 .0 0 m L
答案：（3）②淀粉溶液 （4）②酸式滴定管（或滴定管） ③活塞（或旋塞） 锥形瓶 中溶液颜色的变化 溶液变蓝且半分钟内不褪色
第三十七页，共75页。
（5）数据记录与处理的表格
990
第三十八页，共75页。
（6）不能剧烈摇动锥形瓶，剧烈摇动锥形瓶会增大溶液 与空气接触面积，使维生素C被氧化，影响测定结果。
仪器C。
（5）从实验误差角度分析，方案丙______方案乙（填 “优于”、“劣于”或“等同于”）。
第六十一页，共75页。
【解析】（1）方案甲：Zn和Fe中只有Zn可以与NaOH产
生气体，通过排水法收集气体，依据反应方程式即可算 出Zn的质量分数。所以需要的装置有测H2的体积的D装
置。
（2）Zn与H2之间物质的量比为1∶1， 则n(Zn)=V/22.4 mol, w(Zn)=m(Zn)/m1= 6 5 V。
D.用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式 滴定管未经标准液润洗，则测定结果偏低
第四十七页，共75页。
【解析】选B。A项，检验Cl-，加入AgNO3后还需加入稀 HNO3，看沉淀是否溶解，故错；B项，冷却速度慢，则 易析出晶体，越慢析出晶体颗粒越大，正确；C项，乙醇 和乙酸是互溶的，不分层，所以无法用分液法分离，故错； D项，未润洗酸式滴定管，相当于稀释了盐酸，所用标准 HCl体积增大，则计算出的NaOH浓度偏大，故错。
镀锌铁皮镀锌层厚度的测定
和称量较为困 难，精度不高。 4Fe(OH)2+ O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3
ZnCl2＋4NaOH ＝ Na2Zn(OH)4＋2NaCl
方案4.将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH溶液 中，充分反应后，取出铁片，洗涤、烘干后称量。 Zn ＋2NaOH ＝ Na2ZnO2＋ H2↑ ＝ Na2Zn(OH)4＋ H2↑
镀锡铁皮的腐蚀（马口铁）
负极：Fe －2e－ ＝ Fe2+
正极：H＋ ＋2e－ ＝ H2↑
2H2O ＋ O2 ＋4e－ ＝ 4OH－
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
镀锌铁皮的腐蚀（白铁皮）
负极：Zn －2e－ ＝ Zn2+
正极：H＋ ＋2e－ ＝ H2↑
2H2O ＋ O2 ＋4e－ ＝ 4OH－
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
检索咨询
稀H2SO4 ② 用________________ 来溶解铁皮表面的锌镀层
实验现象
镀锌铁片在H2SO4中产生H2的速率由快迅速转慢
操作要点
1、镀锌铁片反应前后质量的精确测量与读数。 2、锌在酸中完全溶解后，产生氢气显著变慢，准 确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。 若判断过早则会使锌未完全溶解－－（ 偏小 ） 若过迟会使铁部分溶解－－（ 偏大 ） 3、数据的准确记录与处理及误差分析。
3.校课外化学活动小组测定了某牌子的软包装橙汁上维生素
C(分子式是C6H8O6)的含量｡下面是测定实验分析报告｡请填
写有关空白: [测定目的]测定××牌软包装橙汁上维生素C的含量｡ [测定原理]C6H8O6+I2―→C6H6O6+2H++2I-｡ [实验用品及试剂] (1)仪器和用品:(自选,略)｡ 淀粉 填名称)､浓度为7.50×10-3 (2)试剂:指示剂________( mol·L-1标准碘溶液､蒸馏水等｡
高二化学镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
理 锌镀层厚 依据厚度差的1/2即为镀锌铁皮的锌镀
度(mm)
层厚度(h)
h =(0.284－0.203)/2=0.0405mm
注：测定厚度为四次测定(铁皮上均匀取四个点)的平均值
附：教参提供其它实验方案
方案1：将镀锌铁片投入足量的6mol/L的盐酸中，使其完全 溶解，通过测量生成氢气的体积，计算出铁片上锌的质量。
实验原理 h =△m/(2ρS)
△m：
①用___电__子__天_平__(_0_.0_0_1_g_)____测量反应前后的质量 引导学生设计方案
② 用___6_m__o_l_/L_H__C_l ____来溶解铁皮表面的锌镀层
实验现象
镀锌铁片在ห้องสมุดไป่ตู้Cl中产生H2的速率 由快迅速转慢
说明： 1. 该现象非常明显，学生很容易做出判断 2. 不宜用硫酸替代盐酸做该实验 3. 耗时短，大约2分钟即可完成
课 题2
镀锌铁皮锌镀层厚度 的测定
教学目标
知识与技能
⑴学会用电子天平称量物质的质量。 ⑵学会用化学方法测定镀锌铁皮的锌镀层厚度。 ⑶了解测定过程中产生误差的原因，并能对实验中的数据进 行处理。 ⑷学会书写定量测定与分析实验报告。
过程与方法
通过实验使学生进一步掌握定量分析的一般方法。
情感、态度、价值观
用螺旋测微器测铁片的厚度
数据与结论
数 镀锌铁皮
据 反应前
记 录
反应后
质量(g) 5.464 5.322
面积(mm2) 2530
厚度*(mm) 0.284 o.203
数 锌镀层厚
依据 h =△m/(2ρS)(锌的密度
据 度(mm)
ρ=7.14g/cm3) h =(6.464－
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讲义13——镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
一、电子天平的使用
一种先进的称量仪器，具有称量方便、迅速、读数稳定、
准确度高等优点。
不同的电子天平具有不同的精确度。
如
FA2004A型电子天平的称量范围是g，最小读数值
为g。
电子天平的一般操作方法如下：
1、通电一定时间（按说明书规定）；
2、调节水平：调节两只，将气
泡调制时，天平就完全水平了；
3、调整校准：放上，天平自动进行校正，取
下标准砝码，零点显示稳定后即可进行称量；
4、称量、读数：当天平显示的称量值达到所需要求且
时，表示称量完成，即可读数；轻按开关按钮，关
闭天平，拔下电源插头。
例如，用小烧杯称取样品时，可先将洁净、干燥的小烧杯放在称盘中央，显示数字稳定后按“”键（归零键），显示即恢复为，再缓缓加样品至显示出所需样品的质量时，停止加样，直接记录称取样品的质量。
读数时，侧门应处于状态。
二、锌镀层厚度的测定原理
已知双面镀锌铁皮锌镀层单层厚度为h，表面积为S，锌的密度为ρ，则锌的质量
m= 。
由此可推锌镀层的厚度h= ，要测出锌镀层的厚度关键是测出。
三、锌镀层的测定方法——的测定方法
方案一：镀锌铁皮与盐酸的反应
1、实验原理：镀锌铁皮在盐酸中构成，锌做极，反应式为，铁做极，反应式为，反应速率较，当反应气泡时，锌已基本反应完。
2、实验步骤：
（1）取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的度与度。
（2）用分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。
（3）将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入约40mL 6mol·L-1盐酸。
反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应，到反应速率时（产生气泡的速率变得极），立即将未反应的铁皮，用自来水冲洗掉附着的酸液。
（4）将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。
（5）分别用B、C重复进行实验步骤3、4。
（6）根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。
方案二：镀锌铁皮与氢氧化钠溶液的反应
1、实验原理：锌能溶于强碱溶液而铁不能与强碱溶液反应，反应的化学反应方程式为：
2、实验步骤：
（1）取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。
（2）用电子天平分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。
（3）将镀锌铁皮A放入烧杯中，加入约40mL 6mol·L-1氢氧化钠。
反应时用玻璃棒小心翻动镀锌铁皮，使铁皮两边锌镀层都充分反应，到反应速率（不产生）时，将未反应的铁皮取出，用自来水冲洗掉附着的碱液。
（4）将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。
（5）分别用B、C重复进行实验步骤3、4。
（6）根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。
方案三：镀锌铁皮与滴加双氧水的盐酸的反应
1、实验原理：镀锌铁皮与滴加双氧水的盐酸的反应时，先反应。
2、实验步骤：
（1）取三块镀锌铁皮(A、B、C，截自同一块镀锌铁皮)，分别量出它们的长度与宽度。
（2）用电子天平分别称量三块镀锌铁皮（A、B、C）的质量。
（3）在40mL 6mol·L-1盐酸中先滴几滴双氧水，再将镀锌铁皮A放入烧杯中，当反应液中有时，立即取出铁片，用自来水冲洗掉附着的酸液。
（4）将铁片放在石棉网上，用酒精灯小火烘干，冷却后用电子天平称量。
（5）分别用B、C重复进行实验步骤3、4。
（6）根据实验所得数据，求出镀锌铁皮的镀锌铁皮的锌镀层厚度。
方案四：将金属全部与酸反应，测出m(总)、m (氢气)
1、实验原理：m(锌)+ m(铁)= m(总) n(锌)+ n(铁)= m(氢气)/M(氢气)
2、实验步骤：。